高考中档大题规范练(二)

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高考中档大题规范练

(二)数 列

1.已知函数f (x )=7x +5x +1

,数列{a n }满足:2a n +1-2a n +a n +1a n =0且a n ≠0.数列{b n }中,b 1=f (0)且b n =f (a n -1).

(1)求证:数列⎩⎨⎧⎭

⎬⎫1a n 是等差数列; (2)求数列{|b n |}的前n 项和T n .

2.已知等差数列{a n }是递增数列,且满足a 4·a 7=15,a 3+a 8=8.

(1)求数列{a n }的通项公式;

(2)令b n =19a n -1a n (n ≥2),b 1=13

,求数列{b n }的前n 项和S n .

3.(2015·天津)已知数列{a n }满足a n +2=qa n (q 为实数,且q ≠1),n ∈N *,a 1=1,a 2=2,且a 2+a 3,a 3+a 4,a 4+a 5成等差数列.

(1)求q 的值和{a n }的通项公式;

(2)设b n =log 2a 2n a 2n -1

,n ∈N *,求数列{b n }的前n 项和.

4.已知数列{a n }的前n 项和S n =a n +n 2-1,数列{b n }满足3n b n +1=(n +1)a n +1-na n ,且b 1=3.

(1)求a n ,b n ;

(2)设T n 为数列{b n }的前n 项和,求T n ,并求满足T n <7时n 的最大值.

5.(2015·广东)数列{a n }满足:a 1+2a 2+…+na n =4-

n +22n -1,n ∈N *

. (1)求a 3的值;

(2)求数列{a n }前n 项和T n ;

(3)令b 1=a 1,b n =

T n -1n +⎝ ⎛⎭⎪⎫1+12+13+…+1n a n (n ≥2),证明:数列{b n }的前n 项和S n 满足S n <2+2ln n .

答案精析

高考中档大题规范练

(二)数 列

1.(1)证明 由2a n +1-2a n +a n +1a n =0 得1a n +1-1a n =12

, 所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是等差数列.

(2)解 因为b 1=f (0)=5,

所以7a 1-1+5a 1-1+1

=5, 7a 1-2=5a 1,所以a 1=1,

1

a n =1+(n -1)×12,所以a n =2n +1.

b n =7a n -2a n

=7-(n +1)=6-n . 当n ≤6时,T n =n 2

(5+6-n )=n 11-n 2; 当n ≥7时,T n =15+

n -62(1+n -6) =n 2-11n +60

2.

所以,T n =⎩⎪⎨⎪⎧ n 11-n 2,n ≤6,

n 2-11n +602,n ≥7.

2.解 (1)根据题意a 3+a 8=8=a 4+a 7,a 4·a 7=15,

所以a 4,a 7是方程x 2

-8x +15=0的两根,且a 4

解得a 4=3,a 7=5.

设数列{a n }的公差为d ,

由a 7=a 4+(7-4)·d ,得d =23

. 故等差数列{a n }的通项公式为

a n =a 4+(n -4)·d =3+(n -4)·23 =2n +13. (2)当n ≥2时,

b n =19a n -1a n =19·2n -13·2n +13=12n -12n +1 =12(12n -1-12n +1

), 又b 1=13=12(1-13

), 所以S n =b 1+b 2+…+b n =12(1-13+13-15+…+12n -1-12n +1

) =12(1-12n +1)=n 2n +1

. 即数列{b n }的前n 项和S n =

n 2n +1

. 3.解 (1)由已知,

有(a 3+a 4)-(a 2+a 3)=(a 4+a 5)-(a 3+a 4),

即a 4-a 2=a 5-a 3,

所以a 2(q -1)=a 3(q -1),又因为q ≠1,

故a 3=a 2=2,由a 3=a 1q ,得q =2.

由递推公式得

当n =2k -1(k ∈N *)时, a n =a 2k -1=2k -1=2n -12

; 当n =2k (k ∈N *)时,a n =a 2k =2k =2n

2

. 所以,{a n }的通项公式为a n =⎩⎪⎨⎪⎧ 2n -12,n 为奇数,

22n ,n 为偶数.

(2)由(1)得b n =log 2a 2n a 2n -1=n 2n -1

. 设{b n }的前n 项和为S n ,

则S n =1×120+2×121+3×122+…+(n -1)×12n -2+n ×12

n -1,

12S n =1×121+2×122+3×123+…+(n -1)×12n -1+n ×12n . 上述两式相减得:

12S n =1+12+122+…+12n -1-n 2n =1-12n 1-12

-n 2n =2-22n -n 2n , 整理得,S n =4-n +2

2n -1,n ∈N *

. 所以,数列{b n }的前n 项和为4-

n +22n -1,n ∈N *. 4.解 (1)n ≥2时,S n =a n +n 2-1,S n -1=a n -1+(n -1)2-1,

两式相减,得a n =a n -a n -1+2n -1,

∴a n -1=2n -1.

∴a n =2n +1,

∴3n

b n +1=(n +1)(2n +3)-n (2n +1)=4n +3,

∴b n +1=4n +33

n , ∴当n ≥2时,b n =4n -13

n -1,又b 1=3适合上式, ∴b n =4n -13

n -1. (2)由(1)知,b n =4n -13

n -1, ∴T n =31+73+1132+…+4n -53n -2+4n -13

n -1,① 13T n =33+732+1133+…+4n -53n -1+4n -13

n ,② ①-②,得23T n =3+43+432+…+43n -1-4n -13

n =3+4·131-13n -11-13

-4n -13n =5-4n +53

n . ∴T n =152-4n +52·3n -1. T n -T n +1=4n +1+5

2·3n -4n +5

2·3

n -1

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